Как охладить здания без кондиционеров и затрат электроэнергии
С увеличением частоты аномальных жарких волн традиционные кондиционеры становятся единственным решением, однако их массовое использование может привести к экологическим проблемам. В настоящее время кондиционирование воздуха потребляет около 10% всей электроэнергии в мире, и к середине века это число может увеличиться более чем в три раза. Ученые предлагают альтернативу — технологии пассивного охлаждения, которые способны снижать температуру в зданиях без использования электроэнергии. Об этом сообщает портал TechInsider.
Одним из таких решений являются бадгиры. Эта концепция охлаждения без электричества не нова. Древние архитекторы Персии использовали «бадгиры» — высокие башни, которые улавливали даже самые слабые потоки прохладного воздуха и направляли их вниз в жилые помещения. Часто воздух проходил над подземными канавками с водой, что обеспечивало естественное испарительное охлаждение без использования топлива.
В летние месяцы, когда температура достигает рекордных значений, спрос на кондиционеры резко возрастает, что приводит к перегрузке энергосетей и отключениям. Кроме того, сплит-системы выводят тепло на улицу, что усугубляет проблему, так как городская среда нагревается еще сильнее, заставляя людей использовать кондиционеры на полную мощность.
Технологии пассивного охлаждения могут решить эту проблему, снижая нагрев зданий без потребления электроэнергии. В коммерческих зданиях уже применяются автоматические жалюзи, которые следят за движением солнца, однако исследователи надеются на создание новых строительных материалов.
Одним из наиболее перспективных направлений является пассивное радиационное охлаждение. Ученые разрабатывают специальные краски, стекла и пленки, которые отражают солнечные лучи и излучают тепловую энергию в атмосферу на длинах волн от 8 до 13 микрометров. Это тепло не задерживается в атмосфере и уходит в космос.
Покрытия с микросферами оксидов кремния и алюминия могут отражать до 97% солнечной энергии и снижать температуру поверхности более чем на 5 градусов. Другие разработки комбинируют радиационное охлаждение с испарением: гидрогелевые слои впитывают влагу ночью и отдают ее днем. «Эти охлаждающие материалы действуют как кондиционеры», — говорит Маттеос Сантамурис из Университета Нового Южного Уэльса. Нанесение таких составов на крыши значительно снижает нагрев помещений и делает города более устойчивыми к глобальному потеплению.
